城市景观水体中微量元素的分布规律及其对藻类生长的影响研究

发布时间：2018-02-09 19:52

本文关键词： 城市景观水体微量元素分布特征藻类藻密度生长速率　出处：《西安建筑科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：城市景观水体是城市生态环境建设的重要组成部分,然而,由于水深浅、流速低、换水周期长等典型特点,城市景观水体水质难以得到保障,富营养化现象易发,从而逐渐丧失其景观功能。通常情况下,富营养化现象被认为是以氮磷为主的营养盐过盛导致藻类过度繁殖所造成的,然而,已有的一些研究表明,水中浓度较低的微量元素也是藻类生长繁殖的重要营养物。而且,在富营养化发生的前置期,即水中藻密度低于一定程度时期,微量元素的变化对藻类的生长具有重要的影响作用,甚至成为主要影响因子。因此,迫切需要从避免富营养化发生的角度,研究微量元素对藻类生长的影响。另一方面,随着城市化进程的推进,城市水体中以微量金属元素为代表的微量元素的存量也在逐渐增加,对水环境健康的影响作用也在迅速体现,因此,需要在调研的基础上,研究城市景观水体中微量元素的分布特征,为揭示微量元素对藻类生长的影响特性提供依据。本文在国家重大水专项子课题“城市水体中氮磷及微量元素对水环境质量的影响研究”的支持下,通过对西安市典型城市景观水体的调研,确定Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、Ce等6种为本研究的特征微量元素,遴选西安市汉城湖、南湖、兴庆湖、广运潭四个景观水体,完成了6种微量元素的连续监测,开展了水体及沉积物中微量金属的分布特征和来源解析研究。在此基础上,选择对藻类生长具有较大影响的Fe、Mn、Zn、Cu、Mo等5种微量元素,以富营养化水体常见的铜绿微囊藻为实验藻种,开展了专题实验室研究,揭示了微量元素对藻类生长繁殖的影响特性,提出了富营养化防治过程中微量元素的控制策略。主要得到以下结论:(1)通过对西安市汉城湖、南湖、兴庆湖、广运潭、护城河、丰庆湖等11个水体11种元素存在状态的调研,以浓度小于1mg/L为标准,结合国内外已有研究结论,确定Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、Ce等6种元素为对藻类生长有影响的特征微量元素。选择西安市汉城湖、南湖、兴庆湖、广运潭4个景观水体,开展了6种微量元素的连续监测。(2)Fe、Zn是城市水体中浓度值较高的微量元素,Mn、Cu、Mo、Ce是水体中浓度值较低的微量元素,Ce的存在量远远低于其他5种微量元素。连续监测的4个城市水体中,广运潭的Fe、Mn、Zn、Mo年平均浓度最高,汉城湖的Cu年平均浓度最高。(3)通过来源解析发现,景观水体水中Fe、Mn元素主要来源于岩石风化和自然沉降,Zn、Cu元素主要来源于交通尾气、生活污水和生活垃圾堆放沉降,Mo主要来源于人为活动及大气沉降。而,沉积物中Fe、Mn、Zn、Cu元素主要来源于工业、交通及自然复合污染的长期影响,Mo、Ce元素主要来源于本底自然源和燃煤复合污染的长期影响。(4)选择Fe、Mn、Zn、Cu、Mo等5种微量元素,以铜绿微囊藻为实验藻种,以藻密度、可溶性总糖、生长速率作为藻类生长评价指标,开展了不同元素浓度对藻类生长的影响实验。结果表明,微量元素影响藻类的生长体现出低浓度促进、高浓度抑制的特性,Fe、Mn、Zn、Cu、Mo的浓度范围分别为5~500、1~70、1~100、1~10、1~50ug/L,藻类生长最快。(5)通过数学解析,得到了Fe、Mn、Zn、Cu、Mo等5种微量元素的质量浓度与藻生长速率之间的数值关系,分别得到相关系数为0.985、0.923、0.811、0.897、0.925的回归方程,可用于分析判断微量元素和藻生长之间的相关性,提出微量元素的调控措施。
[Abstract]:On the other hand , it is urgent to study the influence of trace elements on the growth of algae . In order to reveal the influence of trace elements on the growth of algae , it is urgent to study the distribution characteristics of trace elements in the water environment and to reveal the influence of trace elements on the growth of algae . A special laboratory study was carried out to reveal the effect of trace elements on the growth and reproduction of algae . ( 3 ) Fe , Mn elements in landscape water are mainly derived from weathering and natural sedimentation , Zn and Cu are mainly derived from the long - term effects of industrial , transportation and natural complex pollution . The results show that the concentration ranges of Fe , Mn , Zn , Cu and Mo are mainly derived from the long - term effects of industrial , transportation and natural complex pollution .

【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X52

【参考文献】